package sort.basic_sort;

import java.util.Arrays;

public class Demo2_BubbleSort {
    /**
     * 冒泡排序的优化
     * <p>
     * 通过观察可以发现，如果数组是一个部分有序的数组，那么在经历一下冒泡轮次后，数组就可能已经是有序的了
     * <p>
     * 但是，即使数组已经有序了，冒泡排序仍然要进行到i = 1才会停止。
     * <p>
     * 那么有没有什么办法可以让在数组已经有序的情况下，停止后续的比较呢？
     * <p>
     * 在一轮冒泡中，如果没有发生交换(swap)这个过程，那么就说明没有较大的元素向后移动，也就是说这个时候数组就已经有序的了。
     * <p>
     * 所以可以用一个变量来标记是否发生了交换的过程
     */
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
            //有序标记，每一轮的初始值为true
            boolean flag = true;
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    swap(arr, j, j + 1);
                    //有交换发生，所以不是有序的，标记变为false
                    flag = false;
                }
            }
            //如果flag 为true， 说明该轮次没发生交换，说明已经是有序的了，直接跳出循环。
            if (flag) {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 5,3,2,1
     * 第一轮：5,3,2,1 --> 3,5,2,1 --> 3,2,5,1 --> 3,2,1,5
     * 第二轮：3,2,1,5 --> 2,3,1,5 --> 2,1,3,5
     * 第三轮：2,1,3,5 --> 1,2,3,5
     *
     * @param
     */
//    public static void bubbleSort(int[] array) {
//        //无效判断
//        if (array == null || array.length < 2) {
//            return;
//        }
//        //冒泡，最大（最小）的到最后面去
//        //外层控制遍历次数、内层进行 比较 + 交换
//        for (int i = array.length - 1; i > 0; i--) {
//            for (int j = 0; j < i; j++) {
//                if (array[j] > array[j + 1]) {
//                    //交换
//                    swap(array, j, j + 1);
//                }
//            }
//        }
//    }
    public static void bubbleSortDown(int[] array) {
        if (array == null || array.length < 2) {
            return;
        }
        //不需要 i = 0; i = 0就只剩一个元素了，比较有什么意义？
        for (int i = array.length - 1; i > 0; i--) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if (array[j] < array[j + 1]) {
                    swap(array, j, j + 1);
                }
            }
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    public static void comparator(int[] arr) {
        Arrays.sort(arr);
    }

    // for test
    public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
        int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
        }
        return arr;
    }

    // for test
    public static int[] copyArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return null;
        }
        int[] res = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            res[i] = arr[i];
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
        if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
            return false;
        }
        if (arr1 == null && arr2 == null) {
            return true;
        }
        if (arr1.length != arr2.length) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            if (arr1[i] != arr2[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // for test
    public static void printArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    // for test
    public static void main(String[] args) {
        int testTime = 500000;
        int maxSize = 100;
        int maxValue = 100;
        boolean succeed = true;
        for (int i = 0; i < testTime; i++) {
            int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
            int[] arr2 = copyArray(arr1);
            bubbleSort(arr1);
            comparator(arr2);
            if (!isEqual(arr1, arr2)) {
                succeed = false;
                break;
            }
        }
        System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");

        int[] arr = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
        System.out.println("未排序数组：");
        printArray(arr);
        System.out.println("按升序排序：");
        bubbleSort(arr);
        printArray(arr);
        System.out.println("按降序排序：");
        bubbleSortDown(arr);
        printArray(arr);
    }
}
